Descrição do Prompt
Imagem Central: Célula de Microalga com Setas Saindo para Aplicações Represente uma célula de microalga estilizada no centro, representando seu papel fundamental. Da célula de microalga, ramifique setas levando a áreas de aplicação distintas. Uma seta poderia levar a uma representação de engenharia de tecidos, talvez mostrando um tecido em regeneração ou um arcabouço. Outra seta poderia apontar para uma estrutura de hidrogel, possivelmente com células ou moléculas de fármacos aprisionadas. Inclua ícones menores ou texto ao longo das setas para representar benefícios-chave como 'Sustentável', 'Biocompatível' e 'Compostos Bioativos (Lipídios, Proteínas, Polissacarídeos)'. Narrativa Visual: De Microalgas a Soluções Biomédicas Comece com uma imagem de microalgas em um biorreator ou ambiente natural, enfatizando sua fonte sustentável. Faça a transição para uma ilustração do processo de extração, possivelmente mostrando compostos-chave sendo isolados (por exemplo, polissacarídeos). Em seguida, mostre esses compostos sendo usados para formar hidrogéis (por exemplo, alginato interagindo).
![1.1 Metabolismo Energético no Cérebro
Embora o cérebro represente apenas cerca de 2% do peso corporal, ele consome 20% do gasto energético diário total do corpo [17]. O cérebro utiliza principalmente glicose e ácidos graxos para obter energia. Em condições de repouso, a via metabólica preferida do cérebro é a fosforilação oxidativa mitocondrial. No entanto, atividades de alta demanda, como plasticidade sináptica, aprendizado e memória, exigem contribuições adicionais da glicólise ou do metabolismo do lactato [13, 18, 19]. Isso destaca o papel crucial das mitocôndrias no metabolismo energético cerebral. O lactato atua como uma "faca de dois gumes" no cérebro; é um substrato necessário para manter o metabolismo energético no sistema nervoso central (SNC), mas o acúmulo excessivo de lactato no cérebro pode causar respostas inflamatórias, levando a distúrbios neurológicos como a doença de Alzheimer (DA) e a doença de Parkinson (DP) [20].
1.2 O Papel das Mitocôndrias no Metabolismo Energético Cerebral
Aqui, discutiremos principalmente o papel das mitocôndrias na fosforilação oxidativa (OXPHOS) e na glicólise. A OXPHOS fornece principalmente energia ao SNC quando o suprimento de oxigênio é suficiente ou em condições de repouso. Este processo fisiológico ocorre na membrana mitocondrial interna de células eucarióticas ou no citoplasma de procariotos. É a reação acoplada da síntese de ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico, impulsionada pela energia liberada durante a oxidação de substâncias no corpo através da cadeia respiratória. A OXPHOS tem as seguintes funções no SNC: (1) manter a função neuronal; (2) apoiar a função das células da glia; e (3) influenciar o desenvolvimento e reparo do sistema nervoso [21, 22].
A glicólise no SNC fornece principalmente energia quando o suprimento de oxigênio é insuficiente ou quando o suprimento de energia é urgentemente necessário. Neste processo fisiológico, a glicose é decomposta em piruvato no citoplasma, produzindo duas moléculas de piruvato e duas moléculas de ATP para cada molécula de glicose decomposta. O piruvato é posteriormente metabolizado pela lactato desidrogenase (LDH) para produzir lactato, que pode então entrar nas mitocôndrias e ser oxidado em dióxido de carbono e água. A glicólise pode fornecer rapidamente energia para manter o funcionamento normal dos neurônios e outras células quando o SNC está ativo. Ao mesmo tempo, os produtos intermediários da glicólise podem fornecer substratos para outras atividades fisiológicas. Por exemplo, o piruvato pode ser convertido em aminoácidos não essenciais, como a alanina, participando da síntese de proteínas; também pode ser convertido em glicose em órgãos como o fígado, mantendo níveis estáveis de glicose no sangue. Além disso, embora a glicólise ocorra no citoplasma, ela coopera estreitamente com as mitocôndrias [23, 24].
A glicólise e a OXPHOS são interdependentes, e essa interdependência deriva das mitocôndrias. A OXPHOS impulsionada pela glicose requer que a glicólise ocorra. As mitocôndrias não podem oxidar diretamente a glicose; portanto, a glicose inicialmente precisa passar pela glicólise, onde produz piruvato (ou lactato em astrócitos), que pode ser importado para as mitocôndrias e completamente oxidado [25].
1.3 Distúrbios do Metabolismo Energético no Cérebro de Pacientes com DA
As principais razões para os distúrbios do metabolismo energético no cérebro com DA podem ser resumidas da seguinte forma: (1) desregulação do metabolismo da glicose; (2) comprometimento da oxidação mitocondrial de ácidos graxos (FAO);](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FIcV7vcnomT4yUr2cR2ybs0iHyXlGgSRn%2F905f8239-cc7a-4506-a92b-cad88e820407%2F81ca34d8-7e4b-41ed-ac88-93fe3e8d434b.png&w=3840&q=75)
